Elementi procesa rutinskog održavanja strojeva

Proces rutinskog održavanja strojeva i opreme je dio svakodnevnog poslovanja u proizvodnim i procesnim postrojenjima. Proces uključuje proaktivno(prediktivno i preventivno) i reaktivno održavanje (popravci). Djelatnici uključeni u proces su inženjeri iz održavanja, operateri iz postrojenja iz djelatnici iz radione podijeljeni po strukama (električari, mehaničari, instrumentalci i sl.) te po potrebispecijalisti iz različitih područja.Ovisno o veličini postrojenja i broju strojeva uvijek postoji određen broj djelatnika koji rade zajedno i dijele resurse te koordiniraju posao ovisno o prioritetima.

Od svih tipova održavanja, rutinsko održavanje je najteže ostvarivati uz visoku razinu kvalitete i efikasnosti kroz dulje vrijeme zbog brojnih razloga: ovisnost o pojedincima koji donose odluke kada je u pitanju sadašnji rizik u odnosu na dugoročni doprinosu, nedovoljna obučenost djelatnika, uključenost velikog broja djelatnika s različitih strana, različitost prioriteta koji su si međusobna konkurencija, kompanije koje nagrađuju djelatnike što se iz dana u dan bave vatrogasnim rješavanjem situacija, ponavljanje poslova iz dana u dan koji se ne završavaju na vrijeme, hitnoće koje prekidaju planirane radove i ruše rasporede, djelatnicima koji imaju slabije tehničke vještine se dodjeljuju jednostavniji ponavljajući poslovi dok vještiji djelatnici rade na kompleksnijim poslovima ili rješavaju hitnoće.

Osnovni organizacijski preduvjeti za ostvarivanje rutinskog održavanja su postojanje službe koja obavlja održavalačke radove tijekom osmosatnog radnog vremena, prijavljivanje hitnih kvarova odmah na početku radnog vremena čime se prekidaju ili pomiču tekući radovi, rješavanje hitnih kvarova sve do završetka posla i puštanja stroja u rad, odrađivanje visoko prioritetnih planskih radova po potrebi i vikendom. Danas ćemo razmotriti koji su osnovni elementi u procesu rutinskog održavanja i rješavanja popravaka. Na slici 1. su navedeni svi elementi svakodnevnog rutinskog održavanja.

Slika 1. Elementi procesa rutinskog održavanja

Krenimo redom:

Obavijest o zastoju stroja i dijagnostika kvara

U većini slučajeva djelatnik službe održavanja koji obavještava o zastoju stroja i nastalom kvaru treba napraviti dijagnostiku ili ako je djelatnik operater na proizvodom postrojenju pa nije u potpunosti siguran o kojoj vrsti kvara se radi, tada treba obavijestiti djelatnika iz službe održavanja da dođe dijagnosticirati kvar. Kod kompleksnih strojnih sustava ponekad je čak potrebno pozvati specijaliziranu tvrtku koja se bavi specifičnom vrstom dijagnostike.

Kvar znači da stroj ne obavlja više svoju funkciju za koju je namijenjen ili da njegov rad odstupa od uobičajenog, npr. pumpa nema dobave, kompresor ne uspijeva postići 100% kapaciteta, glava ventilatora ima povećane vibracije, na reduktoru se učestalo uključuje alarm povišene temperature ulja i sl. Nakon dijagnostike kvara otvara se prijava koja mora sadržavati: datum i vrijeme nastanka kvara, tehnološku oznaku stroja, konkretan i sažet opis kvara, posljedice kvara na proizvodnju (onečišćenje okoliša, gubitak proizvoda, ispad postrojenja, i sl.) i uvjete u kojima stroj radi (radni medij, tlak, temperatura te ostali potrebni detalji).

Određivanje prioriteta i raspoređivanje

Određivanje prioriteta za izvršavanje popravaka i vremensko raspoređivanje radova su dva elementa koji se planiraju zajednički te odgovaraju na pitanja a) Koji kvarovi su hitnoće i moraju biti riješeni čim prije? i b) Ako kvar nije hitan, u kojem vremenskom roku mora biti otklonjen?

Ako su svi kvarovi hitni, tada se stvara preopterećenje sustava i resursa uz veće troškove. Zato treba provjeriti opravdanost svake hitnoće i ako je moguće što više kvarova otklanjati u duljem vremenskom periodu. Osim hitnih kvarova, postoje još kvarovi koji imaju prioritet otklanjanja u periodu od svega nekoliko dana, do dva tjedna, do mjesec dana ili do nekoliko mjeseci ako je riječ o planiranim polugodišnjim/godišnjim servisima. Računalni sustavi za upravljanje održavanjem (CMMS) imaju odabir prioriteta otklanjanja kvara u izborniku.

Planiranje i izvršavanje radova

Sljedeći logičan korak je planiranje radova za otklanjanje kvarova. Neplanirani radovi za otklanjanje kvarova i promašaji u određivanju prioriteta uzimaju do 4 puta više vremena i resursa u usporedbi s planiranim radovima i prethodno određenim prioritetima. Glavni cilj bi trebao biti postizanje što većeg broj planskih radova prema određenim prioritetima. Obilježja planiranih radova su svi potrebni resursi (alat, materijal, rezervni dijelovi, djelatnici po strukama, inertizacija, dreniranje, dozvole za rad, blindiranje, prateća mehanizacija, transportna sredstva ) u predviđeno vrijeme na predviđenom mjestu tako da se kvar može u potpunosti otkloniti bez prekidanja posla od početka do kraja.

Raspored izvršavanja radova mora biti posložen tako da nema praznog hoda i nepotrebnih produljivanja. Prije planiranja radova treba pregledati mjesto rada gdje se stroj nalazi, koji su svi pripremni radovi i resursi potrebni ovisno o tome hoće li se popravak izvršiti u radioni ili na postrojenju te procijenjeno vrijeme za radnje prije puštanja stroja u rad nakon dovršetka popravka (deblindiranje, vraćanje izolacije, punjenje radnim medijem, odzračivanje i sl.) Tijekom planiranja radova obavezno treba navesti je li za izvođenje radova potrebna skela, transportna sredstva (dizalica, kamion, viljuškar…), posebna zaštitna sredstva itd.

Potom se sastavlja radni nalog u kojem se navodi redoslijed radova uz prateće resurse, alat, popis materijala, transportna sredstva i sve potrebne struke. Radni nalog se šalje svi uključenim djelatnicima, tj. nadzornim inženjerima i sprema u CMMS tako da bude dostupan kad god je potrebno.

Evaluacija, mjerenje i prilagođavanje procesa

Nakon kompleksnih i dugotrajnih popravak i mukotrpnog puštanja stroja u rad, većini održavatelja je jednostavno drago da je posao konačno gotov i da mogu ići dalje s popravcima drugih strojeva (koliko puta ste bili u ovakvoj situaciji? 😉 ). Umjesto da stanemo, zapitamo se zašto je bilo toliko teško i mukotrpno, mi smo jednostavno sretni što možemo to ostaviti iza sebe i od sutra krenuti s radom na drugim strojevima.

Podrobnija analiza bi nam ukazala na sve propuste i nepravilnosti, međutim zbog preopterećenosti poslom, brojnih obaveza i drugih smetnji ovakav pristup je nažalost postao prije pravilo nego iznimka kod većine djelatnika u održavanju u velikom broju kompanija. Brojni poslovni procesi imaju evaluacijske formulare kao standardni dio poslovanja nakon odrađenog projekta ili aktivnosti temeljem kojih se točno određuje koji koraci su uzrokovali kašnjenja ili gubitke, međutim u praksi svakodnevnog rada jednostavno nemamo vremena ili resursa da se dodatno bavimo ovakvim analizama.

Čak i kada se u rutinski proces održavanja nastoji uvesti evaluacija procesa nakon otklanjanja kvara, često se ovakva dobra namjera pretvori u dodatnu papirologiju koja zahtijeva sudjelovanje puno ljudi i dodatno opterećenje uz ionako pretrpan raspored.
Evaluacija bi trebala omogućiti djelatnicima izvještavanje o svim situacijama koje nisu bile u skladu s predviđenim procedurama i o svim negativnostima što su dovele do kašnjenja ili gubitaka kako bi se ubuduće radilo efikasnije i naučilo na prethodnim greškama.

Evaluacija treba ukazati na postotak neplaniranih radova koji su se pojavili, postotak dodatnih radova koji su se pojavili u postupku defektaže, postotak radova koji us bili u skladu s planiranim, usporedbu planiranog i ostvarenog rada, materijala i resursa. Evaluacija bi trebala biti napravljena svakog ponedjeljka za prethodni tjedan, bilježiti sve nepravilnosti da se može vidjeti koji krivi koraci se ponavljaju i kako ih ispraviti ili eliminirati te poboljšati planiranje ubuduće. Tako kontinuirano unaprijeđujemo proces rutinskog održavanja strojeva i opreme.

Završni korak je prilagođavanje procesa rutinskog održavanja temeljem provedene evaluacije. Svako povećanje efikasnosti zahtijeva neprestano prilagođavanje zato što se u praksi održavalačkog posla nije desilo da imate dva identična tjedna zaredom po pitanju količine potrebnih resursa, materijala ili radova. Ako je količina potrebnih resursa u radioni ili na postrojenju identična iz dana u dan, znači da ih imate ili premalo na raspolaganju ili previše. Ako ih imate premalo, povećava se rizik, a ako ih imate previše znači da upravljanje resursima nije učinkovito koliko bi trebalo biti.

Kakav je vaš proces rutinskog održavanja strojeva? Provodite li redovite evaluacije? Što ste naučili i koje propuste ste uočili? Podijelite vaša iskustva u komentarima tako da svi naučimo!
Pitanja, komentare i poruke šaljite na mail: katarina_knafelj@hotmail.com

12 Najčešćih znakova oštećenja odrivnih ležajeva

U prethodnom članku upoznali smo se s elementima pravilnog podmazivanja i osnovama konstrukcije aksijalnih odrivnih ležajeva sa samopodesivih segmenata, koji uz pravilno održavanje mogu imati dugi životni vijek. Međutim, svi su elementi strojeva podložni trošenju i habanju kada se poremete njihovi radni uvjeti tijekom duljeg vremenskog perioda. Danas ćemo vidjeti koja su najčešća oštećenja odrivnih ležajeva, znakove po kojima ćemo ih prepoznati te koje korektivne radnje primjeniti kako bismo spriječili da dođe do oštećenja ili sanirali oštećenja nakon što se dogode.

Neka od opisanih oštećenja se javljaju pojedinačno, a ponekad dolazi do kombinacije dvaju ili više tipova oštećenja zbog sličnih uzroka, npr. trošenja, dubokih ogrebotina i abrazije, gubitka uljnog filma uz djelovanje preopterećenja i sl. Brzina vrtnje na obodu odrivnog ležaja se kreće od 30 m/s do 100 m/s pri čemu tlak na površini ležaja iznosi 0,1 bar do 30 bar i ove radne uvjete treba uzeti u obzir pri analizi nastalih oštećenja.
Krenimo redom:

1. Trošenje metala se odražava na površinama koje su bile u međusobnom kontaktu, mijenja se boja na površini i nastaju udubljenja. Trošenje je posljedica povećanih (prevelikih vibracija) kroz dulje vrijeme, djelovanja prevelikog opterećenja na segmente te smanjenja kontaktne površine koja nosi opterećenje. Nastala oštećenja se otklanjaju prelijevanjem odrivnih segmenata novim slojem bijelog metala i strojnom obradom na potrebnu debljinu, ustanoviti gdje dolazi do preopterećenja i zašto te nastojati smanjiti preopterećenje te ponovno centrirati stroj i otkloniti uzrok povećanih vibracija.

2. Erozija se prepoznaje po nastalim urezima na površini bijelog metala koji se protežu u smjeru rotacije ležaja ili po tragovima trošenja. Eroziju uzrokuje djelovanje čestica metala ili prljavštine koje se zateknu u uljnom filmu i stružu po površini bijelog metala te velika brzina strujanja fluida čime se drastično smanji debljina uljnog filma i posljedično, nosivost opterećenja.

Eroziju možemo spriječiti filtriranjem i ispiranjem sustava podmazivanja prije nego se stroj pokrene u rad, redovitom zamjenom mrežice/uloška filtera te saniranjem odrivnih segmentata na način da se preliju bijelim metalom i potom strojno obrade na potrebnu debljinu.

3. Duboke ogrebotine ili risevi na površini nastaju u vrlo kratkom vremenu kao posljedica struganja krupnijih metalnih čestica ili prljavštine po bijelom metalu. Vratila izrađena od legura koje u svom sastavu sadrže krom ili mangan u udjelu od 2% do 14% nisu kompatibilni sa bijelim metalom, dok će uljna emulzija zbog prisustva vode dovesti do nastanak tankog sloja oksida na površini. Provjerite od kojeg su materijala načinjeni vratilo, odrivni prsten i odrivni segmenti, danas je to moguće primjenom PMI metode ili laboratorijskom analizom strugotine materijala. Ako analiza pokaže nekompatibilnost, zamijenite vratilo ili odrivni ležaj sa drugima izrađenim od odgovarajućih materijala.

4. Abrazija se javlja u obliku paralelnih ogrebotina uz obod odrivnog segmenta koje se pogoršavaju tijekom vremena. Uzrokuju je čestice metala ili prljavštine koje imaju veći promjer nego što je debljina uljnog filma. Kroz nastale ogrebotine ulje „bježi“ pa se smanjuje debljina uljnog filma. Obavezno redovito kontrolirajte čistoću ulja, redovito mijenjajte uloške filtera te izmijenite cjelokupnu količinu ulja pri svakom servisu stroja uz ispiranje sustava podmazivanja.

Slika 1.: Oštećenja segmenata odrivnog ležaja 1. – 4.

5. Zamor materijala odrivnog ležaja uzrokuje preveliko dinamičko opterećenje, pregrijavanje tijekom rada, necentričnost, visoke vibracije ili pogrešna montaža. Prepoznaje se po sitnim uzdužnim pukotinama na površinama bijelog metala odrivnih segmenata na mjestu gdje je djelovalo opterećenje. Pukotine se ne šire u dubinu. Spriječavanje zamora materijala je zapravo spriječavanje djelovanja prevelikog dinamičkog opterećenja, pravilna montaža ležaja, izbor ležaja koji podnosi veće radno opterećenje te pravilno centriranje stroja.

6. Točkasta elektro korozija (pitting) se primjećuje u obliku velikog broja malih jednoliko raspoređenih rupica (udubljenja) koncentriranih na određenom dijelu površine bijelog metala odrivnog ležaja te na vratilu stroja, najčešće tamo gdje je uljni film bio pretanak da stvori izolaciju. Dolazi do pojave elektrostatičkog naboja između vratila i ležaja te stvaranja elektromagnetskih struja zbog vrtnje vratila. Potrebno je provjeriti uzemljenje stroja, kvalitetu ulja za podmazivanje i pregledati ležajno kućište za slučaj da se u njemu kondenzira vlaga te stvara emulziju koja narušava kvalitetu ulja smanjujući sposobnost uljnog filma da stvori dovoljno debeo sloj izolacije.

7. Mjehuri na površini bijelog metala su posljedica izdvajanja vodika iz kristalne rešetke i njihovo gomilanje na granicama kristalnih zrna, pri čemu dolazi do mehaničkog pucanja veze. Površina bijelog metala se mora prebrusiti, preliti novim slojem bijelog metala i strojno obraditi na potrebnu debljinu.Potrebno je provjeriti sastav materijala od kojeg je odrivni ležaj izrađen.

8. Necentričnost ležaja je uzrokovana koncentracijom radnog opterećenja na samo jednoj strani odrivnog ležaja, aksijalnim pomakom između centralne osi ležaja i vratila, necentrično ugrađenim kućištem ili necentrično postavljenim vratilom. Posljedice se primjećuju na odrivnim segmentima koji budu istrošeni samo s jedne strane, one na kojoj je radno opterećenje djelovalo većim intenzitetom, lokaliziranog trošenja bijelog metala, povećane temperature ležaja i zamora materijala na dijagonalno suprotnim strana od onih na kojima je djelovalo povećano opterećenje.

Necentričnost spriječavamo tako da demontiramo ležaj i ponovno ga montiramo pazeći i provjeravajući više puta centriranost pomoću komparatora. Ako se problem i dalje ponavlja, potrebno je razmotriti ugradnju drugačijeg tipa ležaja koji će biti otporniji na pojavu necentričnosti, npr. samopodešavajući klizni ležaj.

Slika 2.: Oštećenja segmenata odrivnog ležaja 5. – 8.

9. Pregrijavanje se primjećuje po naslagama smeđe boje nalik na lak na površinama gdje je djelovala visoka temperatura, promjenama boje čelika i lokaliziranih sitnih pukotina. Uzroci pregrijavanja odrivnog ležaja su prevelika brina vrtnje ili preveliko radno opterećenje, nestanak uljnog filma, previsoka temperatura ulja, nedovoljna zračnost i nedostatak hlađenja. Pregrijavanje ćemo spriječiti redovitim čišćenjem hladnjaka ulja, povećanjem protoka ulja te povećanjem nosivosti ležaja.

10. Cikličko grijanje/hlađenje ostavlja na površinama odrivnih segmenata reljefni uzorak, pri čemu dolazi do pukotina na granicama metalnih zrna. Uzroci su ponavljajuća izloženost naglim promjenama temperature koja uzrokuju ekspanziju kristalnih rešetki u bijelom metalu ili povećana koncentracija kositra u bijelom metalu, s obzirom da kositar nema dobru termičku stabilnost. Preporučuje se izbjeći izlaganje odrivnog ležaja naglim promjenama temperature tijekom rada te preliti segmente novim slojem bijelog metala poznatog kemijskog sastava (ovo rješenje je relativno brzo, cjenovno pristupačno u usporedbi sa kupovinom novih segmenata i kao što ćete primjetiti kroz ovaj članak, pomaže u brojnim situacijama).

Slika 3.: Oštećenja segmenata odrivnog ležaja 9. – 12.

 11. Djelovanje preopterećenja je vidljivo po dubokim risevima na površni ležaja, udubljenjima i kružnim tragovima na obodu odrivnih segmenata. Preopterećenje je posljedica rada pri uvjetima izvan konstrukcijski dozvoljenih, nedostatka odgovarajuće debljine uljnog filma, previsoke temperature ulja, neodgovarajuće viskoznosti ulja ili pogrešne zračnosti. Preopterećenje odrivnog ležaja ćemo spriječiti tako da provjerimo postojeću nosivost i radne uvjete, ugradimo ležaj koji je konstrukcijski odgovarajući da može podnijeti radno opterećenje ili povećamo kapacitet nošenja radnog opterećenja.

12.  Gubitak uljnog filma uzrokuje nedovoljna količina ulja za podmazivanje ili ulje neodgovarajućeg viskoziteta, distorzija odrivnih segmenata ili naglo povećanje radnog opterećenja prilikom pokretanja stroja. Posljedice gubitka uljnog filma se vide u obliku polirane površine ležaja, posebno bijelog metala te nedostatka pukotina. Osnovni način spriječavanja oštećenja je osigurati dovoljnu količinu ulja za podmazivanje odgovarajućeg viskoziteta te prije montaže provjeriti geometriju odrivnih segmenata jesu li površine ravne i pravokutne.

Koja oštećenja odrivnih ležajeva ste susretali? Koji su bili uzroci oštećenja? Podijelite iskustva u komentarima!

6 pogrešnih pristupa u procesu otkrivnja kvara

      Analiza kvara predstavlja proučavanje potencijalnih uzroka kvara nakon što se stroj već pokvario ili doživio havariju, dok je proces otkrivanja svih potencijalnih kvara produžetak analize i uključuje sve radnje za određivanje izvora kvara. Najbolji mogući ishod procesa otkrivanja kvarova dovodi do potpune eliminacije problema u radu stroja. Npr. proizvođač pumpe tijekom ispitivanja stroja u tvornici doživi lom vratila radi zamora stroja dok se u proizvodnom postrojenju istoj pumpi dogodi isti kvar nakon nekoliko godina eksploatacije. U prvom slučaju tvorničkog ispitivanja, analizom uzroka kvara će se otkriti uzrok i ubrzo dovesti do poboljšanja promjenom konstrukcijskih parametara vratila ili promjenom materijala. U drugom slučaju, analiza uzroka kvara je dio procesa otkrivanja kvarova.

      Nakon što je analiza gotova i otkrije se da je lom vratila posljedica zamora materijala zbog cikličkih torzijskih vibracija, počinje proces otkrivanja svih potencijalnih izvora kvarova. Što je uzrokovalo iznenadnu pojavu torzijskih vibracija? Neuobičajeni način rada, manjak tehničke dijagnostike, pregrijavanje, nema dobave ili protoka, brzina vrtnje je jako varirala, nastale su nagle promjene temperature i/ili tlaka, propuštanje, smanjena snaga, stroj se ne može pokrenuti ili se teško zaustavlja, prevelika potrošnja električne energije, pojačana buka u radu, smanjena radna učinkovitost…..

      U svakodnevnom radu, obično proces otkrivanja kvara započinje dolaskom na postrojenje gdje se nalazi pokvareni stroj i razgovorom sa djelatnicima koji koriste stroj (što se dogodilo i što su primijetili tijekom rada stroja). Problem ovog pristupa – koliko ljudi, toliko mišljenja tj. svatko ima svoju teoriju što se dogodilo, kako i zašto. Istina je obično negdje u sredini. U međuvremenu se odvija demontaža pokvarenog stroja i transport u mehaničku radionu gdje slijedi rastavljanje, čišćenje dijelova i defektaža koja pokaže uzroke i posljedice kvara.

      S druge strane, kada djelatnici iz postrojenja prijave neuobičajene promjene dok je stroj u radu, trebamo razmotriti i procijeniti sljedeće: treba li stroj odmah isključiti da se spriječi nastanak potencijalne havarije? Koliko je problem ozbiljan? Koliko brzo moramo reagirati? Napreduje li prijavljeni problem, stanje se ne mijenja ili je problem nestao nakon određenog vremena? Ako je stroj raspoloživ za radove korektivnog održavanja, treba li biti rastavljen radi inspekcije i popravka i unutar kojeg vremenskog roka? Koji dijelovi stroja se mogu oštetiti i kako uzrokuju kvar te koje rezervne dijelove treba obavezno imati na raspolaganju radi popravka?

Tijekom godina, u praksi sam primijetila nekoliko pristupa otkrivanju kvarova te najčešće pogreške do kojih dolazi takvim pristupima. Krenimo redom:

      Organizacijski pristup otkrivanju uzroka kvara je općeniti pristup koji u praksi ne funkcionira radi prevelikog gubitka vremena i resursa bez konkretnih rezultata i akcija.

      Pristup forsiranja da se čim prije nađe brzinsko rješenje simptoma nepravilnog rada i kvarova ne dovodi do identificiranja i uklanjanja pravih uzroka kvarova. Umjesto nastojanja da se pronađe uzrok, uporno se inzistira na brzinskom otklanjanju kvara kako bi stroj čim prije nastavio s radom, a detaljnije istraživanje uzroka kvara se ostavlja za neka bolja vremena kada bude “više vremena na raspolaganju”. Pogađate već, više vremena ne bude nikada na raspolaganju.

      Pristup „naučili smo živjeti s problemom“ kada problem više nije problem jer smo u međuvremenu naučili živjeti s njim i pomirili se sa situacijom, jedna od čestih manifestacija u praksi povezana s problemima strojeva u radu. Ako je trajni problem koji se javlja s vremena na vrijeme, recimo svaka 3 mjeseca, usvojite stav i ponašanje kada se pojavi: nije to ništa, kada se javi, napravimo ovo i ono i sve je ok!” Najčešći izvor ovog pristupa je nedostatak motivacije i vremena za rješavanje problema, a drugi je nedostatak razumijevanja načina na koji nastaju kvarovi kod određenog stroja.

      Pristup „imao sam najbolje namjere“, koji odmah asocira na staru izreku da je put do pakla popločan dobrim djelima, kada sav trud usmjeren na otkrivanje uzroka kvara kasnije rezultira pojavom novih problema uz postojeće. Nedostaci se očituju u primjeni preporuka za otklanjanje kvara nakon njegovog definiranja te prilagođavanju aktivnosti preventivnog održavanja u svakodnevnom radu. Najveća prepreka našim najboljim namjerama u provođenju opisanih aktivnosti su ograničeni umovi, stavovi i ego osoba uključenih u održavanje, popravke i rad stroja.

      Pristup „Pero zna“ je kombinacija organizacijskog pristupa i najboljih namjera. Ovaj pristup podrazumijeva samo jednu osobu odgovornu za održavanje strojeva, kolega Pero Perić (možete ubacite ime iz vlastitog iskustva), kojeg svi poznaju jer radi već 100 godina na ovom postrojenju te detaljno poznaje svaki stroj i popravlja ga godinama. Perin angažman u otklanjanju kvarova je do sada bio poprilično uspješan. Uglavnom se Pero smatra odgovornim i njega svi zovu u pomoć kada stroj počne pokazivati izdajničke znakove nadolazećeg kvara jer je Pero vrlo učinkovit u pronalaženju i primjeni brzopoteznih rješenja i osposobljavanju stroja… sve do sljedeće pojave istog kvara. Nitko nije analizirao što uzrokuje ponavljajuće kvarove i kako ih otkloniti za svagda. Često služba održavanja niti nezna što se događa sa strojem jer se Pero već pobrinuo za stroj i nije obavijestio nikoga. Kada se dogodi situacija da Pero napusti kompaniju, ode u mirovinu ili na drugo postrojenje, dolazi do enormnog porasta prijava kvara na tom postrojenju i svi se odjednom čude zašto se stroj stalno kvari a do jučer nismo za njega ni znali. Poanta opisanog pristupa glasi – otkrivanje kvara i analiza uzroka njegovog nastanka je kompleksan posao i zajednički trud svih sudionika uz primjenu svih danas dostupnih tehnologija, čiju kompleksnost niti jedan Pero ne može u cijelosti sam pokriti, uz dužno poštovanje njegovom radu i stručnosti.

     Pristup uzrokovan pogrešnim razmišljanjem – Analiza uzroka kvara određenog stroja ujedno predstavlja proces razumijevanja koji je glavni krivac doveo do kvara ili nepravilnog rada. Razumijevanje je rezultat razmišljanja i treba znati razdvojiti vrijeme razmišljanja i vrijeme djelovanja. Kada analiza kvara i otkrivanje uzroka s vremenom ne pokazuju rezultate (ili se pokažu totalnim promašajem), moguće je da naš način razmišljanja nije stvorio zaključke koji će dovesti do rješavanja situacije. Naše razmišljanje otežavaju 2 faktora, prvi faktor je da prepoznamo kako stroj ili njegovi dijelovi imaju životni vijek koji je ili nije moguće predvidjeti s određenim stupnjem točnosti. Drugi faktor je sam proces razmišljanja odgovoran za misaone pogreške tijekom zaključivanja koje nas navode na krivi put i dijeli se na:

– Pogreške jednosmjernog mišljenja npr. zbog toga što se analiza uzorka vibracija pokazala dobrom u dijagnostici elektromotora, pretpostavka je da će isti rezultati biti za inspekciju drugih procesnih strojeva poput kompresora i turbina. S jedne strane postoje stotine identičnih strojeva, s druge strane u stvarnosti ne postoje 2 identična stroja. Preliminarna dijagnostika jednog stroja se može potvrditi u dijagnostici drugih strojeva, ali kod npr. teške mehanizacije to nije moguće. Posljedično, očekuju se čudesa od dijagnostičara u smislu rezultata dijagnostike kvara i analize vibracija. Drugi primjer, kada imamo tablicu kategorizacije vibracija koju su stvorili stručnjaci i prema tome, gledamo rezultate i automatski usporedimo s tablicom te zaključimo kako promatrani stroj ima visoke vibracije. Zanemaruje se činjenica da svi strojevi nisu stvoreni jednaki i ne rade u jednakim procesnim uvjetima s jednakim radnim medijem.

– pogreška preuveličavanja je druga najveća pogreška razmišljanja koja potječe od načina na koji um funkcionira. Um ide od jedne ideje do druge koja se čini ispravna kada se zanemare vrste ideja. Izvještaji o popravcima strojeva su puni pogrešaka preuveličavanja. U njima čitamo: “normalno trošenje”, “necentriranost” itd. Manja je vjerojatnost da će se pogreške preuveličavanja dogoditi u situacijama kada je inženjer koji piše izvještaj savjestan i osviješten i ima iskustva. Tada će konkretno viti navedeno koji dio stroja pokazuje znakove trošenja materijala, procjenu u kojem vremenu se trošenje povećalo u usporedbi s prethodnim razdobljem (prema prethodnom izvještaju), koliko μm iznosi necentriranost i na kojem mjestu,..

– Pogreška neprilagođenosti se javlja kada vidimo neko obilježje što nam se čini otprije poznato iako u stvarnosti to uopće nije povezano, prepoznajemo određenu karakteristiku ali ne dovršimo kritičko razmatranje i prepoznavanje svih karakteristika nego odmah skačemo na zaključak. Što je situacija poznatija, prije donosimo zaključak, npr.”čuo sam ovu buku prije i pokazalo se da je to polomljen kavez ležaja”… Pogreške neprilagođenosti je lako napraviti u dijagnostici, prethodno opisane situacije u ovom članku daju dobar primjer ideja na koji način možemo napraviti pogreške neprilagođenosti ako se situacija ne prepozna na vrijeme.
– Pogreška “mora biti” je tkz. pogreška arogancije, možda je sve uredu s načinom na koji prikupljene informacije dovode do više točnih zaključka ali vlastita arogancija zacementira samo jedan zaključak čime se blokiraju sve potencijalne promjene i poboljšanja. Kada se tijekom dijagnostike pojavi novi dokaz, promjena zaključka je nemoguća upravo zbog arogantne uvjerenosti da uzrok kvara mora biti prethodno donesen zaključak.

– Pogreška promašenog zaključka se javlja kada netko promatra samo dio situacije i svejedno dolazi do zaključka koji obuhvaća cijelu situaciju. Dosta često se dogodi kada se oslanjaš na informacije iz druge ruke. U potrazi za pozadinskim događajima u otkrivanju uzroka kvara odrivnog ležaja, moguće je otići na krivi trag zbog činjenice da nema povijesnih podataka koji su zabilježili nedovoljno podmazivanje. Svi smo bili u situaciji gdje smo imali nejasan dojam da negdje mora postojati šira slika, šira od one koju trenutno imamo. Kada otkrijemo da smo u takvoj situaciji prilikom dijagnostike kvarova, imamo izbor a) zanemariti zaključak koji smo dobili jer smo nekako uvjereni da je utemeljen samo na dijelu cijele slike b) odbiti zaključak koji se nudi jer nam se ne sviđa i posljedično tvrditi da je utemeljen na samo dijelu slike 3) prihvatiti zaključak s rezervom ali i dalje gledati cijelu sliku 4) prihvatiti zaključak jer nam se sviđa i izabrani zaključak kao cjeloviti 5) zaključiti da ostatka slike zapravo nema jer je ne možemo naći i da trenutno imamo cijelu sliku kakva ona god bila

Jeste li se susreli sa pogrešnim pristupom u otkrivanju kvarova? Kako ste otkrili pogrešku? Koji pristup primjenjujete u otkrivanju i analizi kvarova? Podijelite iskustva u komentarima!

Osnove tehničke dijagnostike (4)

     Nakon Osnova tehničke dijagnostike (1), (2) i (3), danas razmatramo podjele, način rada i sredstva dijagnostike. Podjela može biti bezbroj, stoga sam ih klasificirala prema zajedničkim obilježjima. Za dobivanje prave slike stanja promatranog strojnog sustava u praksi, tehnička dijagnostika donosi zaključke istovremenom primjenom nekoliko dijagnostičkih instrumenata i kombinacijom metoda dijagnosticiranja. Rezultati ne smiju ovisiti o subjektivnom raspoloženju djelatnika koji vrši dijagnostiku niti o utjecajima okoline.

      Način rada u tehničkoj dijagnostici odgovaraju na standardna pitanja tko, što, gdje, kada i kako. Općenito, obučeni djelatnik za izvođenje dijagnostike ima popis strojeva i definirani vremenski rok unutar kojega treba izvršiti prikupljanje podataka, npr. prikupiti uzorke ulja za podmazivanje iz ležajnog kućišta i odnijeti ih na analizu u ispitni laboratorij. Prikupljanje ulja se vrši pomoću epruveta sa čepovima i oznaka epruvete je identična oznaci stroja.U laboratoriju se spektrogramom vrši analiza ulja i rezultati analize dolaze u obliku izvještaja koje ovjerava ovlašteni djelatnik. Svaki uzorak ima svoj izvještaj tako da je u konačnici poznato stanje ulja za podmazivanje svakog pojedinačnog stroja. Izvještaji se arhiviraju u odjelu dijagnostike. Opisani sustav možete prilagoditi tako da najbolje potrebama vaše tehničke dijagnostike. Velike tvrtke obično imaju zasebne odjele tehničke dijagnostike, dok male tvrtke često koriste vanjske suradnike, zavisno o broju strojeva koje je potrebno analizirati.

     Osnovni postupci tehničke dijagnostike mogu biti standardna mjerenja radnih parametara (broj okretaja, tlak, temperatura i sl.), geometrijska kontrola provjerom dimenzija, vizualna kontrola, provjera debljine sloja boje, kontrola trošenja materijala (ferografija), kontrola vibracija i kontrola električnih parametara (napon, jakost, otpor).

Klasifikacija dijagnosticiranja radnih parametara prema obilježjima može biti:
– primjena alata dijagnostike: subjektivna i objektivna
– temeljitost dijagnostičkog postupka: općenita i sistematična
– svrha dijagnostike: utvrđivanje trenutnog stanja ili prognostika budućeg stanja
– način prikupljanja vrijednosti radnih parametara: metoda ispitivanja, metoda funkcionalnosti ili obje
– strojni sustav: pojedina komponenta, sklop komponenti ili čitav stroj
– vrsta izmjerene vrijednosti: spektralna, korelacijska, kalibracijska, superpozicijska, granična
– promjena radnih parametara: neprekidna i diskretna
– tipovi radnih parametara: kvalitativni i kvantitativni
– modeli dijagnostike: matematički, fizikalni, fenomenološki
– tipovi dijagnostike: linearni, orijentirani, stohastičke aproksimacije, logičko-metodički

      Uređaji i naprave za izvođenje tehničke dijagnostike mogu biti pokretni, nepokretni i prijenosni. Prema kontinuitetu upotrebe dijele se na uređaje za jednokratnu primjenu, periodičnu i kontinuiranu primjenu. Ovisno o povezanosti sa sustavom upravljanja, mogu biti funkcionalno povezani ili nezavisni. Uređaji prikazuju prikupljene informacije u analognom ili digitalnom obliku te se koriste za opću ili lokalnu dijagnostiku. Mjerenje radnih parametara može ići preko jednokanalnih ili višekanalnih poveznica sa sustavom obrade signala. Razina automatizacije prilikom korištenja uređaja za dijagnostiku može biti automatska, poluautomatska ili ručna.

     Finalni dokaz svake tehničke dijagnostike je izvještaj u kojem mora pisati: oznaka stroja (tag number), vrijeme i datum analize, izmjerene vrijednosti radnog parametra (ili više njih), vrijeme trajanja mjerenja, zaključak o sadašnjem stanju stroja, zaključak o predviđenom kvaru i vremenu nastanka kvara, preporuke za otklanjanje kvara, napomene o primijećenom stanju (npr. potrebno podmazati ili očistiti) te potpis djelatnika koji je izvršio dijagnostiku i djelatnika koji je analizirao prikupljene podatke.

Osnove tehničke dijagnostike (2)

      Razvojem modernih tehnologija napredovala je i tehnička dijagnostika. Uz primjenu tehnologije, stručna znanja dijagnostičara daju cjelovitu sliku u kakvom je stanju stroj i koliko će vremena proći do nastanka kvara, ili uzroke zašto se kvar dogodio ako je već došlo do obustave stroja. Jedini problem može biti vjerodostojnost stručnjaka za dijagnostiku, zato se preporučuje koristiti provjerene tvrtke za obavljanje dijagnostike uz kombinaciju tehnologije. Utvrđivanje radnog stanja stroja se provodi korištenjem potrebnih uređaja npr. uređaj mjerenje vibracija sa sondama, termovizijska kamera te osjetilnim opažanjem. Analizom tih informacija odlučuje se e li stroj za rad ili nije. Kontrolni pregledi primjenom periodičnim ispitivanjem stroja ili strojnih sustava nam govori je li stroj odgovarajuće održavan i radi li u odgovarajućim uvjetima.

Tehnička dijagnostika se primjenjuje prilikom određivanja:

– pouzdanosti, ispunjava li stroj radne zahtjeve te koliko vremena preostaje prije nego se dogodi kvar

– kvalitete održavanja, brine li se pogonsko osoblje za zamjene ulja, čišćenje pomoćnih sustava, i sl

– radnog stanja mjerenjem parametara i uspoređivanjem s vrijednostima koje je odredio proizvođač i koje postavljaju procesni zahtjevi (tlak, temperatura, vibracije, protok,..)

– stupnja cjelovitosti, ima li prisutnih oštećenja na stroju i/ili njegovim komponentama

     Načini na koje možemo primijeniti tehničku dijagnostiku su 1) online, stalno praćenje putem trajno ugrađeni senzora povezanih na sustav praćenja uz trenutno dostupne trendove za analizu i aktiviranje alarma ako se zabilježe velika odstupanja uz trenutnu obustavu stroja radi sprječavanja havarije i 2) offline, periodično praćenje korištenjem uređaja za mjerenje određenih parametara npr. ultrazvučna dijagnostika za praćenje stanja ležajeva na jednostupanjskim centrifugalnim pumpama jednom u tri mjeseca ili nakon servisa radi provjere stanja

Tehnička dijagnostika stanja strojnog sustava može biti:

– djelomična (samo stanje određenih komponenti) ili sveukupna dijagnostika – kompleksna i dubinska (sveobuhvatna dijagnostika stroja, komponenti, strojnog sustava, tehnološkog procesa uz analizu radne okoline)

– direktna (stručnjak termografskom kamerom snimi stroj) ili indirektna (sonde za mjerenje temperature)

– periodična (svakih n mjeseci, ovisno o definiranoj strategiji preventivnog održavanja) ili stalna (online praćenje)

– subjektivna (opažamo pojačane vibracije elektromotora pa zaključimo kako nije za rad) ili objektivna (temeljem izmjerenih vibracija ležajeva većih od npr. 3 mm/s zaključujemo kako elektromotor nije za rad)

      Mjerene veličine u tehničkoj dijagnostici su pojedinačni parametri povezani s konstrukcijskim karakteristikama promatranog stroja poput zračnosti u ležajevima ili aksijalnog pomaka vratila te daju informacije o tehničkom stanju sustava kao što je tlak ulja brzina vibriranja vratila. Mjerene veličine mogu biti: razina radnog medija ili protok, temperatura, tvrdoća materijala, masa, gustoća, volumen, deformacija i naprezanje, vibracije, brzina vrtnje, snaga, tlak, količina vlage, jačina struje i sve druge veličine koje se mogu mjeriti i čije nam je praćenje važno za određivanje stanja stroja. Mjerene veličine se dijele na geometrijske veličine (brzina vrtnje, pomak…), veličine radnog procesa (snaga, radna temperatura…) ili veličine pomoćnog procesa (vibracije, buka…).

      Učestalim mjerenjima i praćenjem radnog stanja stroja doprinosimo planu održavanja tako da osiguramo dovoljno vremena za potrebe preventivnog i prediktivnog održavanja, bolje planiramo servisne intervale uz naručivanje rezervnih dijelova kada su potrebni i smanjenje zaliha na skladištu te eliminiranje prekovremenog rada, povećavamo cjelokupnu pouzdanost proizvodnog postrojenja uz smanjenje mogućnosti obustave radi neočekivanog kvara uz dokumentiranje radnih sati svakog stroja te glavni cilj – smanjenje broja kvarova. U praksi još nije moguće u potpunosti ukloniti sve kvarove, ali je moguće kontinuirano raditi na smanjenju broja kvarova i uštedi na popravcima izbjegavanjem havarija tako što ćemo sustavno primjenjivati metode tehničke dijagnostike.

*** Koje radne parametre pratite na strojevima? Koje metode tehničke dijagnostike primjenjujete? Podijelite ih s nama u komentarima!

Osnove tehničke dijagnostike (1)

             Tehnička dijagnostika se bavi prepoznavanjem i utvđivanjem kvarova strojeva, uređaja i strojnih sustava prije nego li se kvarovi dogode. Usko je povezana sa održavanjem svih tehničkih sustava u svim glavnim i pomoćni industrijama svjetskog gospodarstva. U ovom i idućem članku ćemo se upoznati s osnovama tehničke dijagnostike. Tehnička dijagnostika je obavezan dio održavanja usmjerenog prema pouzdanosti i temelj za razvoj strategije upravljanja opremom, pogotovo kritičnom. Rad svakog odjela održavanja, bez obzira o grani industrije, i rad svakog održavatelja mora biti čim više koordiniran kako bi se kako bi se ostvarila maksimalna pouzdanost opreme i postigli maksimalni proizvodni kapaciteti opreme tijekom čitavog radnog vijeka.

      Održavanje usmjereno prema pouzdanosti ima za cilj izbjegavanje posljedica kvarova korištenjem inteligentnih alata i softverskih aplikacija, u prvom redu online i offline praćenje stanja, te učinkovitu primjenu prikupljenih informacija. Utvrditi aktualno stanje stroja je glavni problem u procesu održavanja. Stalnim praćenjem pojedinih parametara poput temperature, vibracija, tlaka i sl. možemo vidjeti kada je došlo do promjene a ako ne reagiramo na vrijeme, i do kvara, tj. prestanka stroja s radom. Ako dođe do naglog prestanka rada zbog kvara, pregledom trenda radnih parametara otkrit će se što je uzrok, gdje je kvar nastao i kako ga otkloniti. Tehnička dijagnostika stoga mora utvrditi tehničko stanje sastavnog dijela stroja ili strojnog sustava s velikom razinom točnosti u određenom vremenskom trenutku i prepoznati tehničko stanje sustava.

      Dijagnoza je prvi dio i izvodi se u 2 koraka: 1) utvrđivanje da je stroj na korak do kvara i koji dio treba popraviti prije potpunog prestanka rada, 2) utvrđivanje uzroka kvara. Prvi korak je obično jednostavniji, dok je drugi zahtjevniji po količini potrebnog vremena, znanja i iskustva. Dijagnostika je drugi dio i koristi se za provjeru funkcionalnosti, provjeru ispravnosti tehničkog stanja, istraživanja kvara (uzrok, način, mjesto) te provjeru radne sposobnosti strojnog sustava. Tehnička dijagnostika se također primjenjuju i na novim strojevima koji su tek pušteni u rad kako bi se utvrdila ispravnost, ispunjavanje radnih karakteristika koje garantira proizvođač i ocijenila prihvatljivost. Ako stroj ne radi u predviđenim parametrima, poziva se proizvođač radi garancije koji je dužan dovesti stroj u radno stanje ili isporučiti novi stroj.

        Kontrole u tehničkoj dijagnostici se dijele na kontrole stanja stroja ili strojnog sustava, kontrole održavanja radnog stanja (je li sve u redu) te provjeru ispravnosti. U specifičnim slučajevima pod kontrolama se podrazumijevaju periodična ispitivanja strojeva npr. termografija, analize ulja za podmazivanje iz spremnika i sl. Radnu sposobnost strojnog sustava u procesnoj industriji određuju unutarnji i vanjski parametri tj. njegov ispravan i pouzdan rad ovisi o fizikalnim i kemijskim svojstvima radnog medija, o unutarnjem međudjelovanju strojnih komponenti, o okolini u koju spada i operater te o zahtjevima za proizvodnim kapacitetom. Na stroj djeluju toplinska, mehanička, potencijalna, kemijska i drugi oblici energije koji stvaraju negativne posljedice poput trošenja, zamora materijala, korozije, erozije, deformacija i lomova a time i do kvara stroja. Radni parametri sustava mogu uzrokovati privremene promjene stroja npr. toplinske dilatacije ili trajne promjene što dovode do kvara, npr. zamor materijala može dovesti do loma. Isto tako, brzina ovih promjena može biti spora, srednja ili ubrzana, ovisno o mjeri u kojoj pogorša radnu sposobnost stroja.

      Tehnička dijagnostika počiva na logičkoj obradi prikupljenih informacija tijekom intenzivnog praćenja stroja ili strojnog sustava u određenom vremenu te identificiranja pojava koje opisuju stanje stroja. Osnovna provjera podrazumijeva primanje ulaznih signala, obradu i mjerenje izlaznih signala. Sustavi tehničke dijagnostike se dijele na 1) Ispitne sustave gdje informacije dolaze preko dijagnostičkih uređaja i biramo redoslijed dolaska informacija te 2) Funkcionalne sustave gdje se prvo odredi koji radni parametri se prate a potom se senzorima prikupljaju informacije i obrađuju algoritmima te javljaju upozorenja (alarme) ako s dogodi odstupanje, npr. povećanje vibracija na vanjskom aksijalnom ležaju višestupanjske centrifugalne pumpe aktivirat će alarm i upozoriti operatera da pumpa radi izvan dozvoljenog područja. Nakon provedene tehničke dijagnostike izrađuju se izvještaji koji mogu imati veliki utjecaj na donošenje poslovnih odluka. Izvještaji trebaju biti jasni, razumljivi, jednoznačni i jednostavni za buduću upotrebu. Najjednostavniji rezultat dijagnostike je a) stroj je neispravan, ne preporučuje se daljnji rad ili b) stroj je ispravan, preporučuje se daljnji rad uz redovitu kontrolu.

 *** U kojoj mjeri ste upoznati s tehničkom dijagnostikom? Podijelite iskustva u komentarima!